談南方生物防火的模式

1、談南方生物防火的模式    摘要 ：我國南方森林火災(zāi)頻頻發(fā)生，生物防火林帶的阻火作用得到驗(yàn)證，但也暴露現(xiàn)有生物防火林帶建設(shè)中存在的一些問題。提出改進(jìn)生物防火林帶營造技術(shù)的具體方案。  關(guān)鍵詞 ：生物防火林帶；營造技術(shù)；改進(jìn)  1 存在問題  1）對生物防火林帶的阻火機(jī)理認(rèn)識模糊。目前普遍認(rèn)為生物防火林帶能較長期地有效阻止火災(zāi)的蔓延，減少森林火災(zāi)的損失。但在實(shí)踐中，對生物防火林帶阻火作用的機(jī)理是以阻止林冠火或是地面火的蔓延為主認(rèn)識不一，導(dǎo)致生物防火林帶經(jīng)營方式存在很大不同。有人認(rèn)為防火林帶要以經(jīng)營良好樹冠為主要目的，使林帶活枝

2、下高盡可能地接近地面；有人認(rèn)為林帶要有足夠大的郁閉度和一定的活枝下高，以盡量減少林帶下可燃物載量。  2）對生物防火林帶的作用認(rèn)識片面。在實(shí)際生產(chǎn)中，忽視生物防火林帶對改良土壤、改善林分結(jié)構(gòu)、保護(hù)生物多樣性，減少林木病蟲害發(fā)生的作用，導(dǎo)致單純?yōu)樽杌鸲炝謳У默F(xiàn)象普遍存在。  3）生物防火林帶的營造不夠科學(xué)。主要表現(xiàn)在林帶布局不夠合理，許多地方?jīng)]有形成有效的閉合圈；其次是林帶寬度不足，不同坡位的林帶寬度過于平均，山脊主林帶寬度（1520m）過于狹窄；另外，阻火樹種選擇不合理，在山腳、田邊和路邊營造防火林帶時(shí)過多地選擇楊梅、柑桔、金桔、油茶等經(jīng)濟(jì)樹種，一方面是這些經(jīng)濟(jì)樹種的阻火

3、性能不如木荷、火力楠等喬木樹種，另一方面也加大了林緣地帶人為活動頻度，增加火險(xiǎn)隱患，背離了營造防火林帶的初衷。  2 防火樹種的阻火機(jī)理  針對防火樹種和防火林帶的機(jī)理研究，國內(nèi)學(xué)者作了較多的研究和總結(jié)。從總體上來講，森林火災(zāi)是一種極具復(fù)雜性與隨機(jī)性的災(zāi)害，是受森林植被特征與分布、地形與風(fēng)場分布、空氣濕度等因素綜合作用的結(jié)果。事實(shí)上，不存在絕對阻燃的樹種，但與其它樹種相比，防火樹種在遇到林火時(shí)不易被點(diǎn)燃，或在過火后能夠很快恢復(fù)生長。長期以來，我國南方大面積營造杉木、馬尾松速生豐產(chǎn)林，為森林火災(zāi)的發(fā)生埋下了嚴(yán)峻的隱患。  防火樹種抗火性很強(qiáng)的樹種，涵養(yǎng)水源能力強(qiáng)，葉

4、片含水量高。從燃燒理論上講，防火樹種的阻火機(jī)理表現(xiàn)以下幾個(gè)方面：較少的可燃物燃性成分，如揮發(fā)油、粗脂肪、臘質(zhì)、灰分含量、木質(zhì)素含量和灰分含量等；較高的含水率，樹種不易點(diǎn)燃和燃燒，其阻火能力較強(qiáng)，水分越高，則引燃時(shí)間持續(xù)越長；燃燒特征是一項(xiàng)重要的指標(biāo)，樹能被點(diǎn)燃在于燃燒放熱應(yīng)大于向外界的散熱，防火樹種燃燒熱比較小。  3 防火樹種評判指標(biāo)與方法  1）綜合評判指標(biāo)的確定。目前國內(nèi)外對防火樹種的抗火性能評價(jià)采用多個(gè)指標(biāo)綜合評判，但不同研究者采用的指標(biāo)略有差異。對南非某些樹種的燃燒隆研究選用了生物量，可燃物的垂直分布和大小、葉含水率、熱值和粗脂肪含量等指標(biāo)；利用熱重法和徽商熱重法

5、提供的燃燒分布曲線來評價(jià)燃料的燃燒性能這一技術(shù)分別對森林可燃物的燃燒性和木荷生物防火機(jī)理進(jìn)行了研究。由于可燃物的組成成分復(fù)雜，影響燃燒分布曲線的因素很多，這一技術(shù)的廣泛應(yīng)用還需進(jìn)一步的探討。國內(nèi)較多研究者采用比較常用的燃燒熱、揮發(fā)性物質(zhì)含量、灰分含量、含水量、硅分含量等指標(biāo)。在研究防火樹種時(shí)考慮了樹皮厚度、樹冠結(jié)構(gòu)、自然整枝性能、葉子質(zhì)地和厚度、樹高年平均生長量和葉面積重疊指數(shù)（單株葉面積/（冠幅×樹高）等。把著火溫度、含水率、水分析出速率、活化能、揮發(fā)份熱量等5個(gè)指標(biāo)作為判斷樹種燃燒性能的主要指標(biāo)、苯乙醇抽取物含量和粗灰分含量作為輔助指標(biāo)。 2）常用評判方法。火場調(diào)查目測分析法主要

6、調(diào)查植物過火后不同樹種的地下根系萌芽能力和地上部分樹冠、樹枝耐火的程度。判斷出樹種的阻火性。直接火燒法在野外選擇典型的樹種及實(shí)驗(yàn)條件、進(jìn)行火焰沖擊實(shí)驗(yàn)。通過調(diào)查找出火場的耐火、抗火樹種分類直接點(diǎn)燒，根據(jù)點(diǎn)燃燃燒時(shí)間、火焰高度、燃燒速度、損害狀況進(jìn)行對照，篩選出抗火耐火性強(qiáng)的樹種。綜合判別法近年來開始采用Fuzzy方法、對各特征進(jìn)行定性評判。目前國內(nèi)外對防火樹種的抗火性能評價(jià)采用多個(gè)指標(biāo)綜合評判，從樹種阻火性、生物學(xué)特性和造林學(xué)特性三方面評判各樹種的防火能力。國內(nèi)眾多研究者此對此進(jìn)行了深入或改進(jìn)。研究過程中對防火樹種的葉子與枝條的含水量、易燃干燥度時(shí)間、粗灰分合量、炭化灰化時(shí)間、單寧含量、粗脂肪

7、合量等理化指標(biāo)進(jìn)行分析，并采用多目標(biāo)綜合評定法，篩選出楊桐、日本珊瑚等10多個(gè)抗火性能較強(qiáng)的樹種。利用層次分析法對南方的木荷、火力楠、楊梅等48個(gè)樹種的燃燒性能測定，并分析結(jié)合生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性對各樹種防火能力進(jìn)行了排序。采用靜風(fēng)篝火法測定樹種抗燃時(shí)間，以此作為生物防火適宜樹種的主要選擇因子；同時(shí)結(jié)合樹種的適生性、生物學(xué)、造林學(xué)特性以及經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行綜合評定。  4 改進(jìn)營造技術(shù)  1）生物防火林帶的布局。從發(fā)揮林帶防火作用方面看，不同部位的林帶在抵御森林火災(zāi)時(shí)發(fā)揮的作用不同。主山脊防火林帶的作用主要是充分利用山脊上易形成反向氣流和林火的強(qiáng)大反向內(nèi)吸氣流，阻止山火跨過山脊蔓延

8、；山腳田邊的防火林帶主要是防止外來火源上山入林引發(fā)森林火災(zāi)；山腰的林帶主要是延緩森林火災(zāi)的蔓延，減小林火強(qiáng)度，有利于撲救。在繼續(xù)堅(jiān)持山脊、山腳、田邊營造林帶的基礎(chǔ)上，不能忽視在山腰部位營造防火林帶。特別是對于生態(tài)林，可以參照農(nóng)田防護(hù)林的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦螤I造生物防火林帶網(wǎng)。一方面阻止林火蔓延，降低林火強(qiáng)度，有利于撲救；另一方面增加生態(tài)林中闊葉樹比例，提高森林生態(tài)群落的穩(wěn)定性和抗逆性，有利于生態(tài)林植物群落的演替。  2）林帶寬度的確定。不同部位、不同坡位的防火林帶所起的作用不同，所需的寬度也不同。根據(jù)生物防火林帶在抵御2000年3月我國南方森林火災(zāi)中暴露出來的不足，以及從營造混交林、提高闊葉樹比例、促進(jìn)森林生態(tài)群落演替的目的出發(fā)，必須在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上加大寬度。主山脊的防火林帶寬度應(yīng)擴(kuò)大到3050m，從而有效減少林帶下細(xì)小可燃物載量，次山脊的林帶寬度為1530m，山腰部位的林帶寬度1020m，山腳田邊的林帶寬度1525m，順山坡的林帶寬度1020m。  3）營造方式的選擇。采取與采伐跡地、宜林荒山等造林“四同步”（同步規(guī)劃、同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步驗(yàn)收）的方式營造防火林帶、采伐林木時(shí)保留原有防火林帶、單獨(dú)施工營造防火林帶、山腳田邊營造果樹林帶等多種形式，不斷增加林帶密度，完善林帶布